انتخاب سیم جوش آلومینیوم مناسب با درک اینکه چگونه آلیاژ آن بر همه چیز تأثیر می گذارد، از نحوه جریان آن در حوضچه گرفته تا نحوه مقاومت اتصال نهایی تحت بارهای واقعی و قرار گرفتن در معرض شروع می شود. دو خانواده بزرگ موجود در بازار - پرکنندههای مبتنی بر سیلیکون و پرکنندههای مبتنی بر منیزیم - هر کدام نقاط قوت خود را دارند و انتخاب به آلیاژ پایهای که به آن میپیوندید، نیازهای ساختاری قطعه و محیطی که با آن روبرو خواهد شد بستگی دارد. شیمی پرکننده باید با فلز اصلی همخوانی داشته باشد تا جوش استحکام کافی به دست آورد، در حین جامد شدن از ترک خوردن جلوگیری کند و در طول سال ها کارکرد بدون حفره، خستگی یا شکست غیرمنتظره، جامد بماند. برای مغازههایی که سیم جوش آلومینیومی ER4943 یا نمرات مشابه دارند، داشتن دستهای واضح روی این تفاوتهای اصلی، انتخاب پرکننده را از یک عکس در تاریکی به یک انتخاب عمدی و قابل تکرار تبدیل میکند که سهولت جوش را در مقابل قابلیت اطمینان مکانیکی و چقرمگی طولانیمدت وزن میکند.
تقسیم اصلی بین این انواع پرکننده از عناصر آلیاژی کلیدی آنها ناشی می شود که نحوه رفتار گودال و نحوه پایان جوش را تغییر می دهد:
پرکننده های مبتنی بر منیزیم:
این تفاوت ها در کل فرآیند و خود مفصل موج می زند. سیلیکون یوتکتیکهای کم ذوب ایجاد میکند که گودال را روانتر میکند و کار با آن را آسانتر میکند، به علاوه لایههای اکسید را بهتر خیس میکند تا همجوشی با مالش کمتری همراه باشد. اما سیلیکون از طریق محلول جامد استحکام زیادی نمیافزاید، بنابراین رسوب نرمتر از نسخههای منیزیمی باقی میماند.
منیزیم مستقیماً در شبکه آلومینیومی حل می شود و آن را سخت می کند و استحکام کششی را به طور قابل توجهی بالا می برد - اغلب بیست تا سی درصد بیشتر از رسوبات سیلیکون. منیزیم به سرعت اکسید می شود و لایه های سرسختی تشکیل می دهد که از همجوشی جلوگیری می کند مگر اینکه سطوح بدون لک باشند. گاهی اوقات برای داشتن یک اتصال خوب به گرمای بیشتری نیاز دارید، که خطر اعوجاج را افزایش میدهد و نیاز به گیره و توالی بهتری دارد.
| مشخصه | مبتنی بر سیلیکون (هدف عمومی) | بر پایه منیزیم (ساختاری) |
|---|---|---|
| عنصر اولیه | سیلیکون | منیزیم |
| سیالیت حوضچه جوش | افزایش جریان، مدیریت ساده تر | کاهش جریان، نیاز به افزایش توجه اپراتور دارد |
| استحکام کششی | نسبتا پایین تر | نسبتاً بالاتر |
| حساسیت به ترک داغ | حساسیت کمتر | حساسیت بیشتر |
| آماده سازی مشترک | الزامات سختگیرانه کمتر | الزامات سختگیرانه تر |
| مواد پایه معمولی | آلیاژهای سری 6xxx، آلیاژهای ریخته گری | آلیاژهای سری 5xxx، آلیاژهای درجه دریایی |
| رنگ آنودایز شده | تن های خاکستری | رنگ های برنز تا برنزه |
| برنامه های کاربردی معمولی | تعمیر کار، مواد ورق نازک تر، ریخته گری | قاب بندی ساختاری، مخازن حاوی فشار |
شیمی فلز پایه انتخاب پرکننده را سخت هدایت می کند. آلیاژهای آلومینیوم به دو گروه قابل عملیات حرارتی و غیرقابل عملیات حرارتی تقسیم می شوند و هر کدام با یک خانواده پرکننده بهتر بازی می کنند:
مواد پایه قابل عملیات حرارتی (سری 2xxx، 6xxx، 7xxx) : اینها قدرت خود را از عملیات حرارتی و بارش می گیرند. به اشکال معماری یا قطعات هواپیما فکر کنید. فلزات پرکننده مبتنی بر سیلیکون اغلب مناسب هستند زیرا سیلیکون جزء آلیاژ پایه است. این باعث بهبود سازگاری متالورژیکی می شود و می تواند تشکیل فاز شکننده را در امتداد مرز همجوشی کاهش دهد.
مواد غیر قابل عملیات حرارتی (سری 1xxx، 3xxx، 5xxx): اینها از سخت شدن کار و عناصر محلول جامد مانند منیزیم قدرت می گیرند. ورق های دریایی و پانل های بدنه خودرو در اینجا سقوط می کنند. پرکنندههای مبتنی بر منیزیم از آنجایی که آلیاژ اصلی پایه را منعکس میکنند، بهتر قرار میگیرند و استحکام مفصل را نزدیکتر به آنچه که مادر میتواند ارائه دهد، نگه میدارد.
آلیاژهای ریخته گری: ریخته گری ها اغلب سیلیکون بالاتری برای جریان بهتر هنگام ریختن دارند. پرکننده های مبتنی بر سیلیکون به طور طبیعی با شیمی مطابقت دارند و با سرد شدن همه چیز خطر ترک را کاهش می دهند و انبساط حرارتی را نزدیک نگه می دارند تا استرس ایجاد نشود.
یک مورد معمول را در نظر بگیرید: جوش 6061 اشکال اکسترود شده برای یک محفظه. این آلیاژ دارای منیزیم و سیلیکون متعادل است. هر یک از پرکنندهها میتوانند کار کنند، اما مبتنی بر سیلیکون کار را آسانتر میکند و قدرت کافی برای استفاده سبک میدهد. برای همان اکستروژن هایی که به یک قاب بارگذاری شده تبدیل شده اند، پرکننده مبتنی بر منیزیم افزایش می یابد - استحکام جوش اضافی حاشیه مورد نیاز برای تنش ثابت را اضافه می کند.
استحکام، تعمیرات حیاط خلوت را از کارهای مهندسی شده واقعی جدا می کند. دانستن اینکه چگونه استحکام پرکننده افزایش مییابد، به تصمیمگیری در مورد سالم بودن سیم اصلی و زمانی که به چیز سختتری نیاز دارید کمک میکند:
استحکام اتصال از سه قطعه حاصل می شود: فلز پایه، رسوب پرکننده و ناحیه متاثر از حرارت که با گرمای جوشکاری نرم شده است. آلیاژهای قابل عملیات حرارتی در کنار جوش حالت خود را از دست می دهند، بنابراین بدون توجه به اینکه چه پرکننده ای اجرا می کنید، این ناحیه اغلب به نقطه ضعف تبدیل می شود. با این حال، پرکننده مناسب، مهره جوش را از پیوند ضعیف دیگری حفظ می کند.
رسوبات مبتنی بر سیلیکون به سطوح کششی مناسب برای کار عمومی می رسند. در پایههای قابل عملیات حرارتی، این اعداد کمتر از والدین به نظر میرسند، بنابراین میپرسید: آیا کار میتواند با آن کار کند؟
کدها معمولاً به کشش کششی، خم شدن یا بررسی اشعه ایکس برای اثبات مفصل نیاز دارند. مغازه هایی که تحت فشار مخازن یا قوانین ساختاری قرار دارند، اغلب مجبورند از پرکننده های مبتنی بر منیزیم برای پاکسازی حداقل ها استفاده کنند. تعمیرات روزمره یا کارهای کم بار به ندرت به این دردسر اضافی نیاز دارند.
ترک داغ یکی از سختترین سردردها در جوشکاری آلومینیوم است. زمانی اتفاق میافتد که فلز در حال انقباض آنقدر محکم میکشد که حوضچه جوش که هنوز هم لطیف است در حین یخ زدن پاره شود. آرایش پرکننده نقش مهمی در احتمال وقوع آن دارد:
پرکننده های مبتنی بر سیلیکون:
پرکننده های مبتنی بر منیزیم:
برای جلوگیری از ترک خوردن پرکننده های منیزیم، شما:
این تفاوتهای داخلی توضیح میدهد که چرا جوشکاران جدید اغلب با پرکنندههای سیلیکونی شروع میکنند - آنها اشتباهاتی را که باعث شکستگی جوش منیزیم میشود، میبخشند. دستهای ماهر با رعایت قوانین و تنظیم تنظیمات به خوبی از پرکنندههای منیزیم استفاده میکنند.
سازه های دنیای واقعی اغلب به انواع مختلف آلومینیوم می پیوندند - ریخته گری به ورق، قابل عملیات حرارتی تا سخت کاری شده، یا فقط دو سری که مطابقت ندارند. رقت، شیمی پایه را با جوش مخلوط می کند، بنابراین انتخاب پرکننده دشوارتر می شود.
قوانین اساسی برای مفاصل غیر مشابه:
یک راه حل معمولی: وصله کردن قطعات آلومینیومی ریخته گری با صفحه فرفورژه. ریخته گری دارای سیلیکون بالا. صفحه ممکن است 5xxx یا 6xxx باشد. پرکننده سیلیکونی هر دو طرف را به خوبی کنترل می کند - از ترک برای ریخته گری محافظت می کند و محکم به قطعه فرفورژه می چسبد.
جایی که قطعه زندگی می کند، انتخاب پرکننده به همان اندازه که قدرت تغییر می کند، تغییر می کند. آلومینیوم با پوست اکسیدی خود با زنگ زدگی میجنگد، اما چقدر خوب آن پوست مقاومت میکند با آلیاژ و محیط اطراف تغییر میکند:
محیط های دریایی و آب شور: آلیاژهای منیزیم معمولاً در آب دریا برنده می شوند زیرا پتانسیل آنها بهتر است. پرکننده منیزیم خوردگی جوش را نزدیک به پایه دریایی نگه میدارد، اما شکافها یا همجوشی بد هنوز نمک را به دام میاندازند - عمل جوشکاری خوب حیاتی است.
جو صنعتی: هوای کثیف با گوگرد یا باران اسیدی به طور متفاوتی به آلومینیوم برخورد می کند. پرکنندههای سیلیکونی برای پانلهای ساختمان به خوبی حفظ میشوند، اگرچه روکشها معمولاً سپر اضافی اضافه میکنند.
سرویس دمای بالا: قطعاتی که گرم کار می کنند یا در چرخه گرم هستند نیاز به مقاومت در برابر خزش دارند. منیزیم در حرارت متوسط بیشتر از سیلیکون استحکام خود را حفظ میکند، بنابراین با مبدلهای حرارتی یا قطعات نزدیک به موتور مناسب است.
شرایط برودتی: بر خلاف بسیاری از فولادها، آلومینیوم زمانی که به شدت سرد می شود، سخت می ماند. هر دو پرکننده کم کار می کنند، اما اگر کار ایجاب کند، تست ضربه سختی را تایید می کند.
رد شدن از محیط منجر به جوشهایی میشود که تستهای کارگاهی را پشت سر میگذارند، اما در اوایل مزرعه پوسیده یا ضعیف میشوند. تطبیق پرکننده با شرایط خدمات واقعی، عمر کامل طراحی را از قطعه خارج می کند.
نحوه ظاهر جوش پس از اتمام، پرکنندهها را برای کالاهای معماری، خودرو یا مصرفی هدایت میکند. آنودایز کردن اکسید را غلیظ می کند و رنگ را اضافه می کند، اما تفاوت های شیمیایی را به وضوح نشان می دهد:
پرکننده مبتنی بر سیلیکون: سایه های خاکستری تیره تا زغالی را ایجاد می کند. تن دقیق با تنظیم حمام متفاوت است، اما جوش ها تقریبا همیشه تیره تر از فلز پایه به نظر می رسند. در پانل های قابل مشاهده، تزئینات یا جعبه های الکترونیکی، این عدم تطابق می تواند کار را از نظر زیبایی از بین ببرد.
پرکننده بر پایه منیزیم: به رنگ برنزی یا قهوه ای روشن تر تبدیل می شود و اغلب به آلیاژهای معمولی نزدیک تر می شود. تطبیق کامل همچنان به کنترل دقیق آندایزینگ و اجرای نمونه نیاز دارد—فلز جوش هرگز دقیقاً با والدین مطابقت ندارد.
راه های رسیدگی به ظاهر:
مغازههایی که قطعات آنودایز شده را تولید میکنند، دائماً نیازهای استحکامی را در مقابل ظاهر مورد نیاز قرار میدهند. یک قاب ممکن است نیاز به پرکننده سخت داشته باشد اما برای محافظت نیاز به آندایزینگ دارد. محلولها اغلب به معنای پوششهایی هستند که تفاوتهای رنگی را پنهان میکنند یا جوشهای مهم را از دید خارج میکنند.
مغازههای حرفهای با استانداردهای تعیینشده کار میکنند که همه چیز را ثابت و قابل ردیابی نگه میدارد. دانستن این سیستم ها به خواندن صحیح نقشه ها و مشخصات کمک می کند:
استاندارد اصلی برای مواد پرکننده آلومینیوم، کدهای طبقه بندی را بر اساس شیمی و نحوه ساخت سیم یا میله تنظیم می کند. وقتی یک نقاشی کلاس خاصی را مشخص می کند، باید دقیقاً آن کلاس را بخرید. کد به یک حرف پیشوند تقسیم می شود که نشان می دهد برای تغذیه سیم یا میله است، به علاوه اعدادی که به گروه آلیاژ و آرایش دقیق اشاره می کنند.
علاوه بر طبقه بندی، مشخصات اغلب به موارد زیر نیاز دارند:
مشاغل مخازن تحت فشار، سازه ای یا هوافضا معمولاً این استانداردها را با نام ذکر می کنند. Miss one و کل کار می تواند رد شود حتی اگر جوش کامل به نظر برسد. تعمیرگاههای کوچکتر که تکتکهای سفارشی را انجام میدهند، ممکن است از کاغذبازیهای رسمی صرف نظر کنند و فقط به تجربه جوشکار و عادتهای کارگاهی بپردازند.
هنگام خرید برای کار با مشخصات، این مراحل را انجام دهید:
درست کردن مشخصات از اشتباه کلاسیک گرفتن سیم "مشابه" که شما را مجبور می کند همه چیز را قطع کرده و دوباره انجام دهید، جلوگیری می کند.
به جای تلاش برای به خاطر سپردن هر ترکیب ممکن، یک مسیر تصمیم گیری ساده بسازید که انتخاب پرکننده را سریع تر و ایمن تر می کند:
مرحله اول - شناسایی مواد پایه: تشخیص دهید که آیا آن قابل عملیات حرارتی است یا غیر قابل عملیات حرارتی، و عناصر آلیاژی اصلی را یادداشت کنید. انواع قابل عملیات حرارتی مانند اکستروژن های 6xxx معمولاً با پرکننده های مبتنی بر سیلیکون به خوبی اجرا می شوند. گریدهای دریایی 5xxx غیر قابل عملیات حرارتی به سمت منیزیم متمایل هستند.
مرحله دوم - ارزیابی بار مورد نیاز: تصمیم بگیرید که آیا اتصال به استحکام ثابت شده برای استفاده ساختاری نیاز دارد یا فقط برای کارهای عمومی نیاز به نگه داشتن دارد. بارهای سنگین شما را به سمت پرکننده های مبتنی بر منیزیم سوق می دهد، حتی اگر برای اجرا انتخابی تر باشند.
مرحله سوم - محیط خدمات را در نظر بگیرید: به خوردگی، گرما، سرما یا حملات دیگر فکر کنید. مشاغل آب شور معمولاً به منیزیم نیاز دارند تا با فلزات پایه دریایی مطابقت داشته باشند. استفاده ملایم در داخل خانه به شما امکان می دهد بر اساس نیازهای دیگر انتخاب کنید.
مرحله چهارم - الزامات تکمیل را ارزیابی کنید: اگر آندایز کردن یا ظاهر آن اهمیت زیادی داشته باشد، می تواند قدرت یا سهولت را نادیده بگیرد. صرف نظر از اینکه اعداد چه می گویند، تطابق جدی رنگ نیاز به آزمایش دارد.
مرحله پنجم - مهارت جوشکار مطابقت: در مورد اینکه چه کسی مشعل را به راه می اندازد صادق باشید. مفاصل سخت با پرکننده منیزیم مستعد ترک ممکن است با بخشش مبتنی بر سیلیکون اگر سطح مهارت متوسط باشد، حتی اگر قدرت ضربه کوچکی داشته باشد، بهتر است.
مرحله ششم - بررسی مشخصات: همیشه بررسی کنید که آیا کدها، قوانین مشتری یا استانداردها یک کلاس پرکننده خاص را مجبور میکنند یا خیر. در کارهای منظم، پیروی از کتاب، تلاش برای بهینهسازی است.
این روش گام به گام یک انتخاب گیج کننده را به اقدامات واضح تبدیل می کند، اشتباهات را کاهش می دهد و اعتماد به نفس پایدار را ایجاد می کند.
حتی پرکنندههای خوب نیز با مشکلات فرآیند مواجه میشوند. علائم را زود تشخیص دهید و تکنیک را برای جلوگیری از انباشته شدن عیوب تغییر دهید:
تخلخل (حباب های گاز در فلز جوش):
همجوشی ناقص:
ترک در جوش یا منطقه متاثر از حرارت:
پاشش بیش از حد یا ظاهر مهره های زبر:
تطابق رنگ ضعیف پس از آنودایز کردن:
عیب یابی خوب به جای حدس زدن راه حل ها، علت واقعی را جستجو می کند. چیزهایی را که تغییر دادید و نحوه عملکرد آن یادداشت کنید - این کار باعث می شود در کار بعدی بهتر شوید.
دانستن تفاوت های واقعی بین سیم جوش آلومینیوم مبتنی بر سیلیکون و منیزیم به سازندگان اجازه می دهد تا به جای حدس زدن، پرکننده مناسب را با کار جفت کنند. از این مسیر تصمیم گیری ساده استفاده کنید: ابتدا خانواده آلیاژ فلز پایه را بررسی کنید، بفهمید که اتصال چه بارها و تنش هایی را خواهد دید، هر محیط خورنده ای مانند هوای نمک یا مواد شیمیایی جاده را در نظر بگیرید و به این فکر کنید که آیا جوش باید بعد از آندایز کردن یا رنگ آمیزی خوب به نظر برسد. این رویکرد سردرگمی را برطرف می کند. مهم نیست که از سیم جوش آلومینیومی ER4943 برای ساخت روزمره استفاده میکنید یا به دنبال پرکنندهای تخصصیتر روی قطعات ساختاری حیاتی هستید، یک حقیقت صادق است: هیچ سیمی برای هر کاری کاملاً کار نمیکند. هر تعمیر یا ساخت، مواد، نیروها و شرایط خدمات منحصر به فردی را ترکیب می کند که ترازو را به سمت ویژگی های پرکننده خاص کج می کند. جوشکاران و مهندسان با گام برداشتن در میان این عوامل به طور روشمند - یکی از آنها را به یک جوش تمیز امروز و دیگری به نحوه عملکرد اتصال فردا - در نهایت به کار آلومینیومی می پردازند که با مشخصات مطابقت دارد، در آزمون زمان مقاومت می کند و باعث ایجاد سردرد در مغازه نمی شود..
بیشتر ببینید
بیشتر ببینید
بیشتر ببینید
بیشتر ببینید
بیشتر ببینید
بیشتر ببینید
بیشتر ببینید
بیشتر ببینید
بیشتر ببینید
بیشتر ببینید
بیشتر ببینید
بیشتر ببینید